Ecuación universal de pérdida de suelo

La Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE) es un modelo matemático ampliamente utilizado que describe los procesos de erosión del suelo.Los modelos de erosión desempeñan un papel fundamental en la conservación de los recursos hídricos y del suelo, así como en la evaluación de la contaminación de fuentes difusas, incluyendo la evaluación e inventario de la carga de sedimentos, la planificación y el diseño de la conservación para el control de sedimentos, y el avance del conocimiento científico. El USLE o alguno de sus derivados son los principales modelos utilizados por las agencias gubernamentales de Estados Unidos para medir la erosión hídrica.La USLE se desarrolló en EE. UU. con base en datos de erosión del suelo recopilados a partir de la década de 1930 por el Servicio de Conservación de Suelos del Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA) (ahora Servicio de Conservación de Recursos Naturales del USDA). El modelo se ha utilizado durante décadas para la planificación de la conservación, tanto en Estados Unidos, donde se originó, como en todo el mundo, y se ha utilizado para ayudar a implementar el programa de conservación multimillonario de Estados Unidos. La Ecuación Universal de Pérdida de Suelo Revisada (RUSLE) y la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo Modificada (MUSLE) siguen utilizándose con fines similares.Los dos tipos principales de modelos de erosión son los modelos basados en procesos y los modelos empíricos. Los modelos basados en procesos (físicamente) describen matemáticamente los procesos de erosión de desprendimiento, transporte y deposición y, mediante las soluciones de las ecuaciones que describen dichos procesos, proporcionan estimaciones de la pérdida de suelo y la producción de sedimentos en superficies terrestres específicas. La ciencia de la erosión no está lo suficientemente avanzada como para que existan modelos completamente basados en procesos que no incluyan aspectos empíricos. El principal indicador, quizás, para diferenciar los modelos basados en procesos de otros tipos de modelos de erosión es el uso de la ecuación de continuidad de sedimentos que se analiza más adelante. Los modelos empíricos relacionan directamente los factores ambientales y de gestión con la pérdida de suelo y/o la producción de sedimentos mediante relaciones estadísticas. Lane et al. proporcionaron un análisis detallado sobre la naturaleza de los modelos de erosión basados en procesos y empíricos, así como un análisis de lo que denominaron modelos conceptuales, que se encuentran a medio camino entre los modelos basados en procesos y los puramente empíricos. La investigación actual sobre modelado de la erosión se centra en el desarrollo de modelos de erosión basados en procesos. Por otro lado, el modelo estándar para la mayoría de las evaluaciones de la erosión y la planificación de la conservación es el USLE de base empírica, y continúa habiendo investigación y desarrollo activos de tecnología de predicción de la erosión basada en el USLE.La USLE se desarrolló a partir de experimentos con parcelas de erosión y simuladores de lluvia. La USLE se compone de seis factores para predecir la pérdida anual promedio de suelo a largo plazo (A). La ecuación incluye el factor de erosividad de la lluvia (R), el factor de erosionabilidad del suelo (K), los factores topográficos (L y S) y los factores de gestión de cultivos (C y P). La ecuación se expresa como un producto simple:

${\displaystyle A=RKLSCP}$

El USLE tiene otro concepto de importancia experimental: el concepto de parcela unitaria. La parcela unitaria se define como la condición estándar de la parcela para determinar la erosionabilidad del suelo. Estas condiciones se dan cuando el factor LS = 1 (pendiente = 9% y longitud = 22,1 m [72,6 pies]), donde la parcela está en barbecho, la labranza es en pendiente ascendente y descendente y no se aplican prácticas de conservación (CP = 1). En este estado:

${\displaystyle K=A/R}$

Wischmeier et al. presentaron un método más sencillo para predecir K, que incluye el tamaño de partícula del suelo, el contenido de materia orgánica, la estructura del suelo y la permeabilidad del perfil. El factor de erodibilidad del suelo, K, puede aproximarse a partir de un nomograma si se conoce esta información. Los factores LS pueden determinarse fácilmente a partir de un diagrama de efecto de pendiente, conociendo la longitud y la pendiente de la pendiente. El factor de manejo de cultivos (C) y el factor de prácticas de conservación (P) son más difíciles de obtener y deben determinarse empíricamente a partir de datos de la parcela. Se describen en índices de pérdida de suelo (C o P con / C o P sin).En las últimas décadas han surgido diversas técnicas para calcular los cinco factores RUSLE. Sin embargo, determinar el factor P ha resultado complicado, ya que suele faltar información geoespacial sobre las prácticas específicas de conservación del suelo en una región determinada. Por lo tanto, para estimar el valor del factor P en la fórmula RUSLE, se suele utilizar una combinación del tipo de uso del suelo y la pendiente, donde un valor más bajo indica un control más eficaz de la erosión del suelo.La creación de límites de campos, como muros de piedra, setos, terraplenes y linchets, previno o redujo eficazmente la erosión del suelo en la agricultura preindustrial. Recientemente, se desarrolló un novedoso modelo de factor P para Europa a partir de los datos obtenidos durante un estudio estadístico que registró la presencia de muros de piedra y lindes de pasto en países de la UE. Si bien este es uno de los primeros esfuerzos para incorporar características del paisaje cultural en un modelo de erosión del suelo a escala continental, los autores del estudio señalaron varias limitaciones, como el reducido número de puntos estudiados y la técnica de interpolación elegida. Se ha demostrado que la arqueología del paisaje tiene el potencial de subsanar esta deficiencia en los datos sobre prácticas de conservación del suelo mediante una herramienta basada en SIG denominada Caracterización Histórica del Paisaje (HLC). Partiendo de la premisa de que la construcción de límites de campos siempre ha sido un método eficaz para limitar la erosión del suelo y de que la eficiencia de cualquier medida de conservación para mitigarla aumenta con el aumento de la pendiente, se desarrolló una nueva ecuación de factor P que integra la HLC en el modelo RUSLE. En un estudio reciente, la modelización de datos arqueológicos del paisaje en una ecuación de estimación de pérdida de suelo permite una reflexión más profunda sobre cómo las estrategias históricas de gestión del suelo podrían relacionarse con las condiciones ambientales y climáticas actuales.

• Profesional certificado en Control de Erosión y Sedimento (CPESC)
• Control de rotación
• WEPP (Water Erosion Prediction Project), un modelo de simulación de erosión física

• "Sobre la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos" - USDA
• RUSLE2 - Sitio oficial - USDA